O-SUKI 程序：重离子惯性聚变中直接驱动燃料靶丸内爆模拟
等离子体物理
2019-07-24 v1
摘要
O-SUKI 程序是一套用于重离子束(HIB)惯性约束聚变(HIF)中直接驱动核聚变靶丸的燃料内爆、点火与燃烧的二维(2D)集成模拟程序系统。O-SUKI 程序由四个程序组成：HIB 照射与能量沉积程序 OK3(Comput. Phys. Commun. 181, 1332 (2010))、拉格朗日流体内爆程序、数据转换程序，以及欧拉流体内爆、点火与燃烧程序。OK3 计算多束 HIB 对球形燃料靶的辐照。在 OK3 中，一束 HIB 被划分为许多束元。每个重离子束元根据其粒子能量沿轨迹在沉积层中沉积能量。OK3 还具有 HIB 轴摆动的摆动运动功能，并可获得燃料靶能量吸收体内部的 HIB 能量沉积空间精细分布。球形靶内爆的二维行为由耦合 OK3 的二维拉格朗日流体代码计算，直至燃料内爆的空腔闭合时刻之前。此后，拉格朗日内爆代码的所有数据被转换为供欧拉代码使用的数据。聚变氘(D)-氚(T)燃料与向内运动的重箍缩材料在内滞止阶段发生严重内爆与形变。欧拉流体代码适于模拟聚变燃料压缩、点火与燃烧。O-SUKI 二维模拟系统提供了计算与研究 HIF 靶内爆动力学的能力。
引用
@article{arxiv.1812.07128,
title = {Code O-SUKI: Simulation of Direct-Drive Fuel Target Implosion in Heavy Ion Inertial Fusion},
author = {R. Sato and S. Kawata and T. Karino and K. Uchibori and T. Iinuma and H. Katoh and A. I. Ogoyski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07128},
year = {2019}
}
备注
50 pages, 15 figures